胖子原子彈

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「胖子」的模型

胖子在長崎引爆所產生的巨大蕈狀雲

胖子（Fat Man）的是第二次世界大戰時美國在日本長崎投擲的原子彈的名稱。1945年 8月9日，即廣島首枚原子彈爆炸後三天，由查理士·斯文尼(Charles Sweeney)駕駛的B-29超級空中保壘轟炸機「博士卡」（Bockscar）在長崎上空三萬一千英呎(9000米)投下。在日本當地時間早上十一時零二分，在1,800呎(550米)高度爆炸。

「胖子」是人類歷史上第二次使用的核武器，亦是至今為止最後一次使用的核武器。

胖子長10 英呎八吋(3.25米)，直徑五英呎(1.52米)，重10,000磅(4545公斤)。釋放的能量約相等於二萬公噸的 TNT烈性炸藥，即大概為8.4 ×10¹³ 焦耳，比投擲在廣島的首枚原子彈稍多。由於長崎地勢多山，造成的損害比平坦的廣島較低。約四萬人直接死於胖子的原爆，約二萬五千人受傷。約七千平方米之建築物被夷平。之後數以萬人死於核子塵埃放射引起的癌症。

胖子本來的首要攻擊目標為日本另一城市小倉。當天早上博士卡號飛到小倉上空時，發現當地被雲層覆蓋，於是斯文尼決定改為攻擊後備目標長崎。

胖子是內爆式鈈彈。處於低臨界的球形鈈，被放置在空心的球狀炸藥內。周圍接上了三十二枚同時起爆的雷管。雷管接通起爆後，產生強大的內推壓力，擠壓球形鈈。當鈈的密度增加至超臨界狀況，引發起核子連鎖反應，造成核爆。胖子不能使用「小男孩」鈾彈一類的「鎗式」起爆。因為鈈的自發中子比鈾多很多。如果好像鎗式鈾彈一樣將數塊鈈結合，連鎖反應會在裂變物料剛剛到達超臨界時立即開始；產生的能量會把其餘大量尚未進行裂變的材料炸開，造成釋放能量大為下降的「提前起爆」（Fizzle)。理論上要以「鎗式」起爆鈈彈並非不可能，但是炸彈可能需要長達十九英呎，這種設計超越當時B-29的載負能力所以不可取。

由於內爆式鈈彈是一種嶄新的設計，因此美國在使用前，先在1945年 7月16日新墨西哥州試爆了另一枚同一模式，稱為「小玩意」(Gadget)的原子彈。結果試驗非常成功，得到的當量達二萬公噸，比原先預計高出二至四倍。

蘇聯的首枚試爆的核武器設計基本上與胖子相同。

美國在二次大戰後曾生產小量與胖子相同的核武。但由於它們操作困難，亦難以長期保存，所以後來全部被大幅改裝，稱為「胖子四型」(Mk4 Fat Man)。